依馬木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆計量測試研究院

水表檢定裝置的技術(shù)改進

依馬木吾山·阿布拉 周宏 / 新疆計量測試研究院

0 引言

隨著水資源的日益緊缺、用水費用的不斷提高，水表用戶量不斷增大，檢定數(shù)量會越來越多，工作量會越來越繁重。要確保水表計量的準確不僅是對保證產(chǎn)品質(zhì)量、提高生產(chǎn)效率、促進科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有重要的作用,更是在保障民生方面有著不可或缺的地位。為適應(yīng)發(fā)展要求，更好地為客戶服務(wù)，通過檢定方法的改進，硬件設(shè)備的改造，計算機控制，在檢定過程實現(xiàn)自動化，可大大提高工作效率，降低勞動強度。

1 現(xiàn)狀

目前，國內(nèi)多數(shù)水表檢定實驗室所使用的50 mm口徑以下的水表檢定裝置 (容積法) 均采用啟停法對水表進行檢定，而且大多數(shù)檢定裝置仍用手動方法進行操作。本單位水表實驗室在檢定使用的傳統(tǒng)小口徑水表檢定裝置及串聯(lián)型水表檢定裝置也采用啟停容積法,另一臺水表自動化檢定裝置采用稱重法。前兩臺裝置的主要過程是首先人工目測讀取水表表盤的讀數(shù),然后打開流量調(diào)節(jié)閥調(diào)節(jié)流量至檢測流量點,待累積流量達到檢測用水量時,關(guān)閉流量調(diào)節(jié)閥（串聯(lián)型裝置用光電限位開關(guān)和PLC來閉合控制閥門）,穩(wěn)定后人工目測讀取水表表盤及工作量器的讀數(shù),得出水表的示值誤差。此種方式自動化程度較低,依賴檢定人員的操作,因此存在人為誤差的影響、檢測用水量大、時間長、效率低等問題。后一臺裝置雖然檢定過程的多數(shù)操作都由計算機完成,具有操作方便、工作效率高、計算準確的優(yōu)點, 是國產(chǎn)水表檢定裝置中較先進的設(shè)備。但是，通過實際操作發(fā)現(xiàn)該裝置對攝像頭和識別軟件的要求很高,其直接影響到數(shù)據(jù)讀取的準確性及采集數(shù)據(jù)的可靠性,并且這種軟件通常是專用性軟件,被檢水表表盤不同，軟件就要變換，有時表盤里個別指針圈被遮擋，軟件根本無法識別表盤上的數(shù)據(jù),通用性并不高。為解決未能自動采集表盤數(shù)據(jù)，及進一步提高檢定裝置的檢定效率、自動化程度及檢定準確度，對兩套 15 ～ 25 mm口徑的水表檢定裝置 (容積法) 以及水表自動檢定裝置（稱重法）進行升級改造，以完善水表的檢測和量值傳遞工作，適應(yīng)市場需求。

2 改造措施

2.1 采用電磁流量計代替轉(zhuǎn)子流量計

隨著水表新國標(biāo)及檢定規(guī)程的頒布實施,傳統(tǒng)水表檢定裝置中的轉(zhuǎn)子流量計由于其流量點少、準確度低、無法與計算機通信等缺點，已無法適應(yīng)水表新國標(biāo)的要求,而電磁流量計具有流量測量范圍大、無壓損、準確度高等優(yōu)點,還能將流量值實時傳輸至計算機,因此在水表檢定裝置中電磁流量計將逐步取代轉(zhuǎn)子流量計。

2.2 改變被檢表數(shù)據(jù)采集的方式

水表表盤讀數(shù)多為字輪和指針式,而與檢測相關(guān)的讀數(shù)通常由多個指針組成,如何將指針讀數(shù)轉(zhuǎn)換為電信號傳輸至計算機，則成為整臺水表檢定裝置能否實現(xiàn)自動化控制的重要環(huán)節(jié)。本裝置在被檢水表上方加裝高速攝像機,通過圖像識別軟件識別水表讀數(shù)，實現(xiàn)對水表的自動化檢定。水表的安裝要求不是特別高，只需讓水表指針出現(xiàn)在計算機界面中，即可進行識別，檢定完一批表后，不用調(diào)節(jié)攝像機，只需把表裝好即可。本裝置能識別被檢表起始時的指針角度，并實時的讀取指針的角度和圈數(shù)，檢定結(jié)束后程序會計算檢定過程中指針的圈數(shù)，以及識別結(jié)束時的指針角度，同時獲取標(biāo)準量筒的水位數(shù)值，經(jīng)過計算得出結(jié)果。本裝置圖像識別精度高，準確。

2.3 改進檢定方法

本裝置攝像機攝像識別表盤數(shù)據(jù)、標(biāo)準器數(shù)據(jù)的讀取、換向閥切換都在計算機的控制下進行。主要過程：水位測量頭感應(yīng)到水位并經(jīng)過設(shè)定的延遲時間后，換向閥切換到下一個量筒，讀取標(biāo)準器的示值，攝像機識別被檢表數(shù)據(jù)，計算示值誤差（圖1）。